Tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh có điểm đầu là ga Lào Cai (điểm nối ray với đường sắt Trung Quốc) và điểm cuối là ga Hạ Long (thuộc tuyến Kép - Hạ Long). Quy hoạch đường sắt bao gồm hai tuyến chính và hai tuyến nhánh đến các cảng biển.
Tuyến chính đoạn từ Lào Cai - Nam Hải Phòng - cảng Lạch Huyện dài 391 km, đoạn từ Nam Hải Phòng - Cái Lân dài 50 km. Tuyến nhánh Nam Hải Phòng - cảng Nam Đồ Sơn dài 12 km và đoạn Nam Đình Vũ - Đình Vũ dài 7,4 km. Trên tuyến chính có 41 ga, quy mô đường đôi khổ 1.435 mm.
Tuyến đường đi qua 10 tỉnh thành là Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng và Quảng Ninh.
Theo tính toán của liên danh tư vấn lập quy hoạch là TRICC - TEDI, nhu cầu vận tải mạng đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh vào năm 2030 dự kiến là 12,7 triệu tấn hàng hóa và 4,6 triệu hành khách; vào năm 2040 là 14,9 triệu tấn hàng hóa và 6,2 triệu hành khách; vào năm 2050 là 17,4 triệu tấn hàng hóa và 8,3 triệu hành khách.
Trên cơ sở dự báo nhu cầu, tư vấn kiến nghị trước năm 2030 triển khai đầu tư xây dựng đoạn tuyến Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng. Đoạn tuyến Hải Phòng - Quảng Ninh sẽ được nghiên cứu triển khai sau năm 2030.
Nhu cầu vốn xây dựng mới tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh dự kiến hơn 179.120 tỷ đồng, trong đó chi phí giải phóng mặt bằng là 23.440 tỷ đồng; chi phí xây dựng và thiết bị là 107.260 tỷ đồng, phần còn lại là chi phí tư vấn, quản lý dự án và dự phòng.
Dự kiến nhu cầu sử dụng đất của quy hoạch tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh là 3.370 ha (bao gồm 663 ha đất quy hoạch các ga).
Đường sắt quốc gia trục Đông - Tây nối cảng biển phía đông tại Hải Phòng với vùng Tây Bắc hiện có hai tuyến chính là Hà Nội - Hải Phòng và Hà Nội - Lào Cai, nhưng khổ đường hẹp 1.000 mm, tiêu chuẩn kỹ thuật và năng lực vận tải thấp, không đáp ứng nhu cầu vận tải tăng cao trong tương lai. Trong khi đó, trục đường sắt Đông - Tây hiện chiếm gần 50% khối lượng vận tải cả hành khách và hàng hóa của hệ thống đường sắt quốc gia.
Mục tiêu của quy hoạch là nâng cao năng lực vận chuyển của tuyến đường sắt trục Đông - Tây nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải bằng đường sắt, kết nối đường sắt quốc gia với các cảng biển, các khu công nghiệp tập trung, khu du lịch, đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.